Aardedonker

Morgenochtend om kwart over acht passeert de zon de hemelequator. Om 8.19 uur, om precies te zijn, meldt het planetarium in Artis. Morgen staat de zon 's nachts even lang onder de horizon als hij er overdag boven staat. Dag en nacht duren even lang: het begin van de herfst. Drie maanden lang zullen de nachten almaar langer worden.

Een beetje theoretisch is het wel, ook als de zon onder de horizon staat is het immers vaak nog klaarlichte dag. De laatste resten schemering verdwijnen pas als de zon zo'n 18 graden onder de einder is gezakt. En zelfs dan wordt het zo aardedonker niet, zelfs niet als men ver op zee van alle kunstlicht is verwijderd, als de maan nieuw is en noorderlicht of lichtende nachtwolken uitblijven. In de duisterste nacht straalt de nachthemel nog zoveel licht uit dat men, na voldoende donkeradaptatie, de koppen van de kranten lezen kan. Dat licht komt van de sterren, van het zonverlichte stof in ons zonnestelsel (het zodiakale licht) en vooral van het nagloeien van de ionosfeer. Ruwweg van het deel van de ionosfeer dat zich tussen 80 en 120 kilometer hoogte bevindt.

Overdag brengt het ultraviolet van de zon daar atomaire en moleculaire ionisaties terweeg die 's nachts onder het uitzenden van zichtbaar licht worden opgeheven. Minnaert noemde het 'aardlicht' en 'ionosfeerlicht', tegenwoordig zijn de termen airglow en nightglow meer algemeen. Puriteinen gebruiken ook 'dayglow' want de chemie doet zich ook overdag voor.

De ionosfeer gloeit rood, melden astronauten en gevoelige spectrometers, maar aardbewoners die op aarde blijven zien dat niet omdat ze nu eenmaal in het duister geen kleur zien. In het donker waar het hier over gaat gebruikt de mens - 't is overbekend - alleen de 'staafjes' in zijn netvlies als lichtreceptoren. Daarvan is, anders dan bij de kegeltjes die overdag worden ingezet, maar één type voorhanden. Kegeltjes zijn er in drie soorten, elk met een eigen kleurgevoeligheid.

Daarmee is niet gezegd dat de staafjes voor alle kleuren even gevoelig zijn, ze zijn het meest gevoelig voor blauw en groen, minder voor oranje en nauwelijks voor rood licht. Daarom, zegt Govert Schilling in Artis, gebruiken amateurastronomen die 's nachts even iets in een gids willen opzoeken een rood leeslampje. Dat tast de tijdrovende donkeradaptatie van de staafjes minimaal aan.

Dat het is zoals het hier staat is destijds afgeleid uit een zeer elegante combinatie van anatomie en ervaringen bij het nachtzien. Het is een oud ervaringsfeit men zwakke sterren het beste ziet door vlak naast die sterren te kijken. Fixeert men de blik precies op een zwakke ster, dan wordt die onzichtbaar: kenneljk valt het beeld dan op een stukje netvlies dat niet op zwak licht reageert. Dat bleek achteraf de 'gele vlek' te zijn waarin alleen kegeltjes werden gevonden. Zo is het vermogen tot nachtzien aan de staafjes toegeschreven. Al te absoluut ligt het overigens niet: heldere sterren stralen voldoende licht uit om toch ook kegeltjes te activeren: astronomen houden vol dat ze Mars, Aldebaran en Betelgeuze rood, en Rigel en Wega blauw zien.

Ook is het niet zo, zegt prof.dr. D. van Norren van het Nationaal lucht- en ruimtevaart geneeskundig centrum (NLRGC) in Soesterberg dat de staafjes zo héél veel lichtgevoeliger zijn dan kegeltjes, dat scheelt maar een factor of tien. Eerder is het zo dat de staafjes gunstiger neuraal gekoppeld zijn: hun signalen worden 'gepoold'. Als nachtdieren beter zien in het donker zien dan mensen is dat in principe niet alleen toe te schrijven aan relatief grote aantallen staafjes, maar ook aan een andere neurale koppeling. Andere factoren die goed nachtzien kunnen verklaren: een grote lensopening (wijde pupil) en het bezit van een lichtreflecterende laag achter het netvlies.

Zo komen we op het nachtdiertje dat alweer geruime tijd in het AW-laboratorium huist: een zuigeling van ongeveer een jaar oud die laatst een aardige waarneming opleverde. Als de betreffende zuigeling, wat nogal eens gebeurt, in het holst van de nacht wakker wordt, een keel opzet en tot bedaren moet worden gebracht grijpt zij de dienstdoende verzorger niet zelden trefzeker bij de neus terwijl die - toch net zo goed donkergeadapteerd - haar slaapplaats nauwelijks in het donker vinden kon. Zien baby's beter in het donker dan volwassenen, dat is de vraag.

Het lijkt me onzin, ik heb er nooit van gehoord, zegt prof.dr.ir. H. Spekreyse van de groep visuele systeemanalyse in het Amsterdamse AMC. Ook Van Norren kent de waarneming niet. Mèt de leeftijd neemt weliswaar de retinale gevoeligheid wat af, en de adaptatietijd toe, maar dat zijn maar heel zwakke effecten. Wel bevestigt hij dat het vermogen de pupil te verwijden met de jaren vermindert. Tot aan een leeftijd van zo'n twintig jaar kunnen de meeste mensen de pupil nog tot 8 millimeter open krijgen. Daarna daalt dat vermogen: oude mensen komen vaak nog maar net boven de 3 millimeter. Dat heeft inderdaad gevolgen voor het nachtzien, maar zeker zovele voor het dagzien: oude mensen hebben veel leeslicht nodig. (De genoemde verzorger haalt nog zeker 7 millimeter en tast nu ook overdrachtelijk in het duister.)

In een opvallend technisch artikel in het verdwenen tijdschrift Aarde & Kosmos (juli 1978) werd het teruglopen van het vermogen om de pupil te verwijden destijds verrassenderwijs gekoppeld aan een koopadvies voor verrekijkers. Veel mensen die op hoge leeftijd nog een verrekijker kopen, kopen een kijker die meer biedt dan het oude oog nog verwerken kan. Dat is: een uittreepupil die (veel) groter is dan de maximaal haalbare pupildiameter. Een grote uittreepupil (ruwweg het quotiënt van objectiefdiameter en vergroting. Bij een 7x50 kijker is dat 50/7 = 7 mm) hangt wetmatig samen met een groot objectief. Dat is altijd een duur objectief, aldus Aarde & Kosmos. Alleen aan jonge mensen is dat goed besteed.